공룡 스테고사우루스(Stegosaurus)의 비밀

 

 

 

상주 공룡 시각화 전문가 샬럿 브라시 (Charlotte Brassey) 박사는 박물관의 새로운 스테고 사우루스 표본에 대해 개인적인 질문을하고 있습니다 . 

그녀는 공룡에 대해 이야기 할 때 무게가 어떻게 그리고 왜 중요한지 알려줍니다.우리의 거의 완전한 Stegosaurus stenops  표본은  지난 몇 달 동안 나의 연구의 초점이었습니다.

공학에서 차용 한 기술을 사용하여 유기체의 구조와 기능에 대한 연구 인 생체 역학에 관심이 있습니다. 이 기술들 중 다수는 우리가 연구하고있는 동물의 3D 컴퓨터 모델을 필요로하기 때문에 첫 번째 과제는 공룡의 골격을 디지털화하는 것이었습니다.  나중에 300 개가 넘는 뼈로 척추 골격의 복잡성과 복잡성에 대한 새로운 인식을 얻었습니다.

 

Stegosaurus 의 3D 모델 만들기

동물 골격의 3D 컴퓨터 모델을 만드는 데 사용하는 기술을 사진 법이라고하며, 가능한 모든 각도에서 각 뼈의 수십 장의 사진을 찍습니다. 일치하는 알고리즘을 적용하여 사진이 겹치는 영역을 찾아이를 사용하여 각 뼈의 3D 모델을 생성합니다. 그런 다음 전체 골격의 가상 모델을 구축 할 수 있습니다.

사진 측량의 큰 장점은 많은 장비가 필요하지 않고 디지털 카메라와 삼각대 만 필요하며 소프트웨어를 자유롭게 사용할 수 있다는 것입니다.

이 기술 덕분에 고가의 스캐닝 장비없이 3D 화석 모델을 생성 할 수 있습니다. 

 

우리의 거의 완전한 Stegosaurus stenops  표본은  지난 몇 달 동안 나의 연구의 초점이었습니다.

공학에서 차용 한 기술을 사용하여 유기체의 구조와 기능에 대한 연구 인 생체 역학에 관심이 있습니다. 이 기술들 중 다수는 우리가 연구하고있는 동물의 3D 컴퓨터 모델을 필요로하기 때문에 첫 번째 과제는 공룡의 골격을 디지털화하는 것이 었습니다.

 

속도, 탐욕 및 사회적 상호 작용 : 왜 무게가 중요한가

스테고 사우루스 골격 의 컴퓨터 모델을 만들었 으면 다음 단계는이 모델을 사용하여 몸무게와 무게를 추정하는 것이 었습니다.

동물의 체중이 얼마나 빨리 움직일 수 있는지, 먹어야하는 음식의 양, 다른 종과 상호 작용하는 방식에 영향을 미치기 때문에 결정하기 위해 중요한 기본 특성이기 때문에이 작업을하고 싶었습니다.

우선 코끼리, 코뿔소, 사슴 등 현대 포유류의 골격을 많이 스캔하고 골격을 기준으로 각 동물 모양의 3D 컴퓨터 모델을 생성했습니다. 이 기술을 볼록 헐링이라고하며 골격 주위에 고무 시트를 늘리는 것과 같습니다. 이 3D 모양의 부피를 분석하여 동물의 살아있는 예의 체질량과 상관 관계가 있음을 발견했습니다. 그래서 공룡 골격에 동일한 3D 모델링 방식을 적용 할 수 있으며 공룡이 살아있을 때의 체질량을 예측하는 데 사용됩니다.

 

다리 뼈만으로도 질량을 예측할 수 있습니까?

 

대부분의 멸종 종은 화석 기록이 불완전하기 때문에 부분 유물에서만 알려져 있습니다. 고생물학자는 단일 다리 뼈를 기준으로 새로운 종의 공룡을 명명하거나 한 치아를 기준으로 새로운 화석 포유 동물을 식별 할 수 있습니다. 이것은 동물의 체질량 추정치가 제한된 증거에 근거한다는 것을 의미합니다. 박물관에서 우리는 이것이 멸종 된 종의 비현실적인 재구성으로 이어질 수 있다고 우려했다.

다행스럽게도 박물관의 새로운 Stegosaurus 골격 중 일부만 누락되었으므로 공룡의 3D 컴퓨터 모델을 사용하여이를 테스트 할 수있었습니다. 우리는 몸무게와 체중을 추정했으며,이 값을 다리 뼈의 둘레에만 기초한 예측과 비교했습니다.

결과는 어떻습니까?

 

이 Stegosaurus 개체의 무게는 약 1,600kg으로 작은 코뿔소와 거의 같은 무게 인 것으로 추정 됩니다.

공룡은 아마 죽었을 때 청소년이었을 것입니다. 골격은 다양한 기능을 보여줍니다. 일부는 성인에 가깝다는 것을 나타내고 일부는 청소년임을 나타냅니다.

이 Stegosaurus 를 성인으로 생각하면 체질량을 추정하는 두 가지 기술이 많이 동의하지 않습니다. 그러나 성인의 체격에 도달하지 않았 음을 인정하면 두 가지 질량 추정 기법이 매우 밀접하게 일치합니다.

이것은 기회가 생길 때마다 이와 같이 거의 완전한 화석을 연구하고 동물이 죽었을 때의 나이를 정확하게 결정하는 것의 중요성을 강조합니다.

 

독특한 뼈판은 무엇을 위해 사용 되었습니까? 새로운 표본이이 일반적인 질문을 해결하는 데 도움이 될 수 있습니까?

플레이트의 기능에 대한 다양한 아이디어가 제안되었다. 아마도 그들은 포식자에 의한 공격을 방어하는 데 사용되었거나 Stegosaurus가 열을 잃고 얻는 데 도움이되는 거대한 라디에이터로 사용되었거나 단순히 표시에 사용되었을 수 있습니다. 우리는 확실히 이것을 조사 할 계획입니다.

우리는 판이 방어에 사용하기에 충분히 강한 지 테스트 할 것입니다. 여기에는 판의 CT 스캔을 수행하여 판을 가상 3D 모델로 바꾸고 모델을 모두 레고 브릭과 같이 수천 블록으로 나눕니다. 현대 동물 뼈의 값을 사용하여 컴퓨터가 블록의 강도를 알려주고 이것이 뼈의 전반적인 강도에 미치는 영향을 알려줍니다. 이를 사용하여 플레이트를 물거나 스냅하는 데 걸리는 힘의 양을 계산할 수 있습니다.

 

우리는 스테고사우르스가 죽었을 때 몇 살이 었는지 알고 있습니까?

 

우리는 공룡의 정확한 나이를 모르지만, 어른이 아니었다는 것을 알고 있습니다. 동물이 자라면서 일부 뼈 사이의 간격이 좁아집니다. 이 공룡들 중 일부는 아직 공룡에게 아직 열려 있지 않아 아직 성인에 도달하지 못했음을 보여줍니다. 다른 스테고 사우루스 표본의 길이는 최대 9 미터에 달하는 반면 골격은 5.5 미터가 약간 넘기 때문에 여전히 성장할 수있는 방법이있었습니다. 그러나 그것은 결코 아기가 아니었다.

 

왜 죽었는지 알고 있습니까?

 

아닙니다. 골격이 다른 공룡에 의해 공격 당했거나 몸이 청소되었다는 증거는 없습니다. 발톱 중 하나가 걸렸고 감염된 것처럼 보이지만 골격의 나머지 부분이 완벽하기 때문에 치명적이지 않았을 것입니다.

질병으로 인해 공룡이 죽었거나 다른 이유로 굶어 죽었을 수도 있습니다. 그러한 것들이 반드시 골격에 흔적을 남길 필요는 없으므로, 우리는 어느 쪽의 원인도 배제 할 수 없습니다.